安(ān)科(kē)瑞 陳聰

摘要(yào)：本文首先介紹了(liǎo)多模(mó)態控(kòng)製光(guāng)伏逆(nì)變(biàn)器控(kòng)製(zhì)的(dí)策(cè)略(lüè)，分析(xī)了(liǎo)無(wú)儲(chǔ)能(néng)光(guāng)伏(fú)逆(nì)變器的運(yùn)行(háng)模(mó)式(shì)，提(tí)出(chū)了光伏逆(nì)變(biàn)器主電路(lù)的拓撲結(jié)構，依次闡(chǎn)述了並(bìng)網運行控製策(cè)略(lüè)與(yǔ)無儲能孤島(dǎo)控(kòng)製(zhì)策(cè)略，然後(hòu)進一步探討並網平(píng)滑(huá)切(qiē)換(huàn)技術(shù)的具體應(yīng)用，並通(tōng)過實驗方法檢驗該切(qiē)換(huàn)技術(shù)的(dí)應用效(xiào)果，旨在(zài)為“雙(shuāng)碳”背(bèi)景下(xià)，分布(bù)式光(guāng)伏(fú)電(diàn)站(zhàn)的穩(wěn)定運(yùn)行(háng)提(tí)供保(bǎo)障。

關鍵(jiàn)詞：雙碳；無儲能光伏逆變器；並網(wǎng)平(píng)滑切(qiē)換

0引言

在(zài)我國提出(chū)“碳達(dá)峰”“碳(tàn)中和”兩(liǎng)個(gè)目(mù)標以(yǐ)來(lái)，我國逐(zhú)步(bù)擴大了光伏(fú)新能源(yuán)發(fā)電(diàn)的(dí)裝(zhuāng)機規(guī)模，但並網(wǎng)運(yùn)行主要(yào)采取電(diàn)流(liú)型控製模式(shì)，對於電(diàn)網(wǎng)電壓(yā)，頻率的依(yī)賴(lài)性較高，一(yī)旦(dàn)發生電(diàn)壓(yā)失穩，頻率波動(dòng)現(xiàn)象(xiàng)，可(kě)能出現(xiàn)反(fǎn)孤島(dǎo)保護而影(yǐng)響(xiǎng)光(guāng)伏逆變器(qì)的(dí)運行(háng)。為了(liǎo)解(jiě)決(jué)這一問題(tí)，誕生(shēng)了無儲能光伏電壓型控製(zhì)技(jì)術，但需實現(xiàn)並網(wǎng)電(diàn)流型控製，兩網(wǎng)電壓(yā)型(xíng)控(kòng)製(zhì)之間的合理轉換(huàn)，通過(guò)多(duō)模(mó)態(tài)控製(zhì)策略，並網平滑(huá)切換技術的有效(xiào)實(shí)施，確保無儲(chǔ)能(néng)孤島運(yùn)行保持穩(wěn)定，從而(ér)實現(xiàn)電(diàn)力(lì)能源的持續(xù)輸送。

1雙(shuāng)碳背景(jǐng)下無儲能光(guāng)伏逆變器(qì)的多(duō)模(mó)態(tài)控(kòng)製(zhì)分(fēn)析(xī)

1.1光伏(fú)逆(nì)變器(qì)的運(yùn)行模(mó)式(shì)

電(diàn)流型控(kòng)製模式(shì)下(xià)，交流母(mǔ)綫的電壓(yā)值低是(shì)影響光伏逆(nì)變器(qì)並(bìng)網(wǎng)運行效果(guǒ)的關(guān)鍵要(yào)素，同(tóng)時電網頻率(shuài)的大(dà)小也(yě)與(yǔ)逆(nì)變器能否穩定運行具(jù)有直接(jiē)關(guān)聯。若是(shì)由於(yú)這兩方麵因(yīn)素影(yǐng)響導致(zhì)負(fù)荷出現(xiàn)大幅(fú)變化，則需要(yào)利(lì)用電網平(píng)衡(héng)源(yuán)帶動(dòng)。在(zài)此(cǐ)過程中，光伏電網電網(wǎng)輸(shū)送(sòng)有功(gōng)功率，並且(qiě)光伏逆(nì)變器(qì)對(duì)功率會(huì)進行(háng)追蹤(zōng)，若指令(líng)要(yào)求難以滿(mǎn)足，則(zé)需要采用*大功率跟蹤控(kòng)製(zhì)運(yùn)行方式。而(ér)在(zài)電(diàn)網(wǎng)出(chū)現(xiàn)故障時，電壓，頻(pín)率的穩(wěn)定輸送(sòng)狀態會(huì)被打(dǎ)破(pò)，此(cǐ)時，需要隔(gé)離運行，將並(bìng)網運(yùn)行(háng)轉換為無儲(chǔ)能孤島(dǎo)運行(háng)模式(shì)。無(wú)儲(chǔ)能孤島運(yùn)行模式(shì)下(xià)，光(guāng)伏逆變(biàn)器(qì)采用(yòng)的(dí)是電(diàn)壓型控製方(fāng)式，既要(yào)對母(mǔ)綫電(diàn)壓提供(gōng)支持(chí)，還(huán)需要(yào)對(duì)負(fù)載功(gōng)率需(xū)求進行平(píng)衡。運行時，光伏(fú)逆變器(qì)要(yào)單(dān)機(jī)運(yùn)行，以滿(mǎn)足支撐電壓及(jí)頻率(shuài)要(yào)求，還(huán)需(xū)用(yòng)恒壓恒(héng)頻(pín)控(kòng)製方(fāng)式(shì)，應對剛體轉矩(jǔ)一(yī)荷功(gōng)率處於平衡狀態(tài)，並(bìng)根據負(fù)荷功(gōng)率需(xū)求(qiú)合理(lǐ)調(tiáo)節光(guāng)伏輸出功率。在(zài)電網恢復供電(diàn)後，光(guāng)伏逆變(biàn)器(qì)再(zài)利用並網(wǎng)切換技術(shù)向(xiàng)電流型控製模(mó)式(shì)轉換。

1.2逆變(biàn)器(qì)主電(diàn)路的拓撲(pū)結(jié)構(gòu)

通過分(fēn)析光伏(fú)逆變器(qì)的運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)發現，光伏(fú)逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)應由前，後兩級(jí)構成，前級(jí)為(wéi)Boost變換(huàn)器(qì)，後級(jí)為(wéi)逆變器。通過(guò)數據方式，采(cǎi)用解耦控製(zhì)模(mó)式，可同時(shí)對(duì)直接(jiē)母綫的(dí)電(diàn)壓以及(jí)電(diàn)池(chí)的輸(shū)出功率(shuài)進行(háng)控(kòng)製。逆(nì)變器通常(cháng)選用三電平(píng)式逆(nì)變器(qì)，此(cǐ)種(zhǒng)逆(nì)變器的前後級采用(yòng)的控(kòng)製裝置(zhì)有(yǒu)所(suǒ)不同(tóng)，前級(jí)是(shì)直流(liú)升(shēng)壓(yā)變(biàn)換(huàn)器，而(ér)後級(jí)則需(xū)選用中點(diǎn)鉗(qián)位型(xíng)逆變器。逆變器(qì)主電路(lù)采(cǎi)用固(gù)態開關(guān)切(qiē)換(huàn)逆(nì)變(biàn)器(qì)控製方(fāng)式(shì)，此開關安(ān)裝在(zài)電網(wǎng)，光(guāng)伏逆變器的(dí)中部(bù)，若需實施(shī)並網(wǎng)，需要(yào)閉合(hé)此開關，使逆變(biàn)器以電流(liú)型控(kòng)製模式運行(háng)。若交(jiāo)流(liú)母(mǔ)綫(xiàn)供(gōng)電質(zhì)量與(yǔ)負載要求不相符，為了確(què)保負(fù)荷供電的連續(xù)性與穩定性，需(xū)要(yào)斷開固態開(kāi)關，隻(zhī)采用(yòng)光伏電(diàn)池供(gōng)電的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià)，逆變(biàn)器(qì)會(huì)向無儲(chǔ)能(néng)孤(gū)島模態(tài)轉(zhuǎn)換。光伏逆變器(qì)主電路(lù)的(dí)拓撲結構詳見圖(tú)1。

圖1 光伏逆(nì)變器(qì)主(zhǔ)電路拓(tuò)撲(pū)結構示意圖

1.3多(duō)模態(tài)控(kòng)製策(cè)略

（1）並網運行控(kòng)製策(cè)略(lüè)。電(diàn)網以多模態(tài)控(kòng)製(zhì)模式運行(háng)時(shí)，需要(yào)采用恒定功率追(zhuī)蹤(zōng)策(cè)略，由(yóu)於(yú)光伏逆變器具備(bèi)良(liáng)好(hǎo)的性(xìng)能(néng)，可(kě)以動(dòng)態化追蹤係統(tǒng)傳送過(guò)來的(dí)功率(shuài)指令，可(kě)以(yǐ)實(shí)時調(tiáo)節電(diàn)網(wǎng)的電(diàn)壓。並(bìng)網運行模式下，需要(yào)應用鎖相環(huán)，因(yīn)而電網電(diàn)壓，逆變(biàn)器的坐(zuò)標係(xì)是統(tǒng)一的，此時(shí)可(kě)無(wú)需(xū)考(kǎo)慮輸入(rù)信號(hào)，可運用下式計算(suàn)逆變器輸(shū)出的功(gōng)功率及無功功(gōng)率，進(jìn)而對需要(yào)的並網(wǎng)功率進行跟蹤調整(zhěng)。

有功(gōng)功率計算(suàn)公(gōng)式：

無功功率計算公式：

式(shì)中(zhōng)，imd 與umd 分別(bié)代表(biǎo)旋(xuán)轉(zhuǎn)坐標係中(zhōng)，逆變器輸出(chū)電(diàn)流im 以及輸(shū)出(chū)電壓um各自的(dí)輸入量。逆(nì)變(biàn)器(qì)運行時(shí)，要(yào)確保(bǎo)逆變(biàn)器前(qián)後級間電(diàn)流(liú)，電壓均(jūn)保持穩定，從(cóng)而(ér)有(yǒu)效平衡輸入(rù)輸出端(duān)的(dí)功率(shuài)，才(cái)能(néng)保證此(cǐ)種(zhǒng)控製模(mó)式(shì)的(dí)有效運(yùn)行(háng)。因直(zhí)流母(mǔ)綫電壓額(é)定值已(yǐ)確定(dìng)，在直(zhí)流側(cè)電(diàn)壓出現(xiàn)波動時，隻(zhī)需(xū)利用Boost變(biàn)換器(qì)對光伏(fú)電池的輸出功率(shuài)進行調整即可滿足功率要(yào)求(qiú)。如果(guǒ)光(guāng)伏逆變(biàn)器無法輸出各(gè)要(yào)求的功率值，逆變(biàn)器(qì)會在*大(dà)功率點處運行，此時(shí)，Boost變換(huàn)器(qì)會(huì)以電壓(yā)電流(liú)雙(shuāng)閉(bì)環模式(shì)運行，以便有效追蹤(zōng)電壓(yā)指令，同時(shí)，對電感(gǎn)電(diàn)流進(jìn)行(háng)調(tiáo)整(zhěng)。而後級逆變器則以電(diàn)流單(dān)閉環控(kòng)製(zhì)方式運(yùn)行，可根據已知功(gōng)率指令完(wán)成電流(liú)環指令值的(dí)計(jì)算。

（2）無儲(chǔ)能(néng)孤島(dǎo)控製策略(lüè)。無儲能孤島(dǎo)模態(tài)主要(yào)是(shì)在電(diàn)網(wǎng)出現故障(zhàng)後運行。運行時(shí)，因(yīn)沒有外部電源支(zhī)持(chí)，光(guāng)伏(fú)逆變(biàn)器(qì)需要使用(yòng)恒(héng)壓恒(héng)頻(pín)控製方式，以確(què)保(bǎo)交(jiāo)流母綫電壓及(jí)頻率保持穩定狀(zhuàng)態(tài)。運行過(guò)程中(zhōng)，光伏輸出(chū)端，負荷(hé)需(xū)求需要(yào)具有相(xiāng)同(tóng)的功率值(zhí)，如果受(shòu)到(dào)不可控因(yīn)素導(dǎo)致光(guāng)伏(fú)電池(chí)的(dí)功(gōng)率(shuài)輸出無(wú)法(fǎ)保持穩定，或是負荷值(zhí)發(fā)生改(gǎi)變，光伏電池會自(zì)動啟動(dòng)工作點調節功(gōng)能，用(yòng)於平(píng)衡兩端功(gōng)率(shuài)。如果(guǒ)電(diàn)池輸出的(dí)功率比(bǐ)負(fù)載需求(qiú)的(dí)功率(shuài)更(gēng)高，會出(chū)現直流電(diàn)容*大(dà)現象(xiàng)；反之(zhī)，則(zé)會(huì)使(shǐ)直(zhí)流電容(róng)降(jiàng)低(dī)。直流電(diàn)容(róng)的電(diàn)壓(yā)變化是(shì)由於源側(cè)及負載(zǎi)側之間功率不(bù)一(yī)致造成的，為(wéi)保(bǎo)持(chí)源(yuán)端功(gōng)率的平衡(héng)性，應(yīng)使(shǐ)直流母綫電壓保持穩(wěn)定(dìng)，即對前(qián)級光(guāng)伏(fú)的工作(zuò)點(diǎn)進行(háng)確定，合(hé)理控製光伏功率變(biàn)動(dòng)。

2無(wú)儲能(néng)光伏逆(nì)變(biàn)器並(bìng)網(wǎng)兩種切換(huàn)技術的(dí)應用(yòng)策(cè)略

2.1 並網運行(háng)和無(wú)儲能(néng)孤島模(mó)態(tài)的切換

電網(wǎng)故障情況下，光(guāng)伏(fú)逆(nì)變器需(xū)要(yào)將並網運行轉換成(chéng)無(wú)儲(chǔ)能孤島(dǎo)運行。在模(mó)態轉(zhuǎn)換過程中，保(bǎo)證(zhèng)直(zhí)流電(diàn)壓的穩定(dìng)性是Boost變(biàn)換器的主要任務，此時(shí)，需要將恒(héng)定功(gōng)率控(kòng)製(zhì)切換為恒(héng)壓恒頻控製(zhì)方式(shì)，以確保(bǎo)模態切換順(shùn)利(lì)完(wán)成。並(bìng)網(wǎng)運行模(mó)式下(xià)，兩個(gè)固(gù)態開關(guān)分別(bié)以閉(bì)合，開(kāi)啟(qǐ)兩種不(bù)同狀(zhuàng)態工作，如果(guǒ)坐(zuò)標(biāo)發(fā)生變化(huà)，需要(yào)以鎖相環兩側(cè)相位為(wéi)依(yī)據(jù)，對(duì)每個相位(wèi)發出(chū)功(gōng)率指令需(xū)要的電流(liú)進(jìn)行計算。若(ruò)不限以並(bìng)網狀(zhuàng)態(tài)運行，而是切換(huàn)為無儲能孤島運(yùn)行模式(shì)時(shí)，需(xū)要將(jiāng)兩個固(gù)態開(kāi)關中原本(běn)閉合的開(kāi)關打(dǎ)開(kāi)，並(bìng)將開啟(qǐ)狀態(tài)的(dí)開關閉(bì)合(hé)，此時(shí)，會由(yóu)電壓(yā)外環輸出(chū)電(diàn)流指令，相位(wèi)的產(chǎn)生則(zé)會(huì)以頻(pín)率指(zhǐ)令作(zuò)為依據。如果(guǒ)光伏(fú)逆變(biàn)器(qì)的控製模(mó)式為電(diàn)流內環控製(zhì)，並網運(yùn)行(háng)以及無儲(chǔ)能(néng)孤(gū)島(dǎo)運(yùn)行(háng)模式(shì)下，控(kòng)製(zhì)器並(bìng)未(wèi)不在明顯差(chà)異，但(dàn)內環指令(líng)的生成在有(yǒu)序(xù)不(bù)同(tóng)，所以(yǐ)會引(yǐn)發(fā)過流衝(chōng)擊。為防(fáng)止此(cǐ)問題，需要利用積(jī)分(fēn)器進行(háng)初(chū)始(shǐ)化，使(shǐ)切換(huàn)前後(hòu)數(shù)據(jù)保(bǎo)持(chí)一致(zhì)。這樣(yàng)，模態切(qiē)換的(dí)過程(chéng)中(zhōng)，電壓外環(huán)仍(réng)然執行的(dí)是並(bìng)網時的電流指令(líng)，且控(kòng)製模塊的相位也發(fā)生(shēng)變化(huà)，可增加(jiā)電流(liú)指(zhǐ)令穩定性(xìng)，避免相(xiāng)位發(fā)生非(fēi)正(zhèng)常跳轉，還可使(shǐ)控(kòng)製模塊(kuài)的切(qiē)換更加順(shùn)暢。

2.2 無儲能孤島內部(bù)運(yùn)行模式的(dí)切(qiē)換

無(wú)儲能孤島運行模(mó)式內(nèi)並網運行模式切換時(shí)，應采用同步(bù)控製(zhì)措施(shī)，消除(chú)負(fù)載相(xiāng)位(wèi)，電壓(yā)及電(diàn)網之(zhī)間的差異，防止因相位(wèi)變化引發過(guò)流衝擊現(xiàn)象而(ér)影響並網(wǎng)效果。無(wú)儲能(néng)孤(gū)島運(yùn)行(háng)狀態(tài)下，要(yào)將固(gù)態開(kāi)關(guān)切斷，通過(guò)頻(pín)率指令分(fēn)段生成(chéng)相(xiāng)位指令。從(cóng)無儲(chǔ)能孤島(dǎo)運(yùn)行(háng)切換(huàn)至並網(wǎng)運(yùn)行(háng)模(mó)式時，在(zài)固態開關閉合(hé)後(hòu)，立(lì)即啟動(dòng)並(bìng)網環節(jié)，分(fēn)別(bié)讀取兩(liǎng)側(cè)電壓(yā)值，電網電壓值，並求出二者的(dí)差(chà)值(zhí)，然(rán)後計(jì)算具(jù)體的(dí)電壓調(tiáo)節(jié)需(xū)求。為(wéi)了(liǎo)保障此數(shù)據(jù)計(jì)算(suàn)的準確性(xìng)，要(yào)將無(wú)儲能孤島模式下所(suǒ)產生的電壓(yā)指(zhǐ)令(líng)值納入考量。然(rán)後，按照(zhào)得出(chū)的準確預同(tóng)步電(diàn)壓指令進行調(tiáo)整，從(cóng)而平(píng)衡(héng)兩側及電網電壓(yā)。在預同步相(xiāng)位(wèi)的過(guò)程中(zhōng)，需要合理調(tiáo)整(zhěng)頻率(shuài)，注意應根(gēn)據(jù)鎖相環網側相位與參考(kǎo)相位(wèi)之差來取(qǔ)頻率調節的(dí)具(jù)體(tǐ)數值(zhí)。若(ruò)網側相位比相(xiāng)位(wèi)參考(kǎo)值高(gāo)，且補償(cháng)量為(wéi)正，需(xū)調大角頻率(shuài)，直(zhí)至兩個相(xiāng)位值(zhí)相(xiāng)同。若網(wǎng)側(cè)相位(wèi)低(dī)於(yú)相(xiāng)位參(cān)考值(zhí)，且補(bǔ)償量(liáng)為負，則(zé)需調小角(jiǎo)頻率，也可(kě)實(shí)現相(xiāng)位一(yī)致，電壓，相位預同(tóng)步後，通過(guò)調控(kòng)開(kāi)關，將參考相(xiāng)位轉換(huàn)為鎖相環(huán)輸出(chū)的網側相(xiāng)位，便(biàn)可完成無儲(chǔ)能孤(gū)島(dǎo)模(mó)態向(xiàng)並網運行(háng)模(mó)態的轉(zhuǎn)換。MATLAB的(dí)Simulink仿(fǎng)真(zhēn)平(píng)台(tái)，搭建仿真電路，控(kòng)製(zhì)電路詳(xiáng)見圖2所(suǒ)示(shì)。

圖(tú)2 逆(nì)變(biàn)器輸出電壓(yā)並網(wǎng)切(qiē)換

3並(bìng)網平(píng)滑(huá)切換(huàn)技(jì)術(shù)策(cè)略應用(yòng)效果的(dí)驗證分(fēn)析

3.1 搭(dā)建實(shí)驗平台(tái)

驗(yàn)證並網平(píng)滑切換技術(shù)應用效(xiào)果時(shí)，選(xuǎn)用(yòng)直流(liú)源串(chuàn)聯電阻(zǔ)，將之(zhī)視作(zuò)光(guāng)伏電(diàn)池，采用前(qián)後(hòu)級結構(gòu)不(bù)同(tóng)的(dí)三電(diàn)平式逆變器(qì)，並運用兼(jiān)具(jù)電(diàn)感，電(diàn)容，電容器(qì)的LCL濾波電路作為負(fù)荷(hé)端(duān)過(guò)渡(dù)裝置。光(guāng)伏逆(nì)變(biàn)器(qì)與(yǔ)電(diàn)網之間采(cǎi)用固態開(kāi)關(guān)，空(kōng)氣(qì)開關(guān)連接(jiē)，逆(nì)變(biàn)器(qì)的(dí)控製(zhì)器型(xíng)號為(wéi)DSP28377。實驗(yàn)平(píng)台的(dí)電網電壓(yā)及無儲能(néng)孤(gū)島(dǎo)運行(háng)電壓均為(wéi)70V，而電(diàn)流源(yuán)電壓則介(jiè)於70～80V，並網(wǎng)功(gōng)率(shuài)指(zhǐ)今為210W，而無(wú)儲能(néng)孤(gū)島運行電壓(yā)頻(pín)率及開(kāi)關(guān)頻率分(fēn)別是50Hz與10kHz，負載及串(chuàn)聯(lián)電阻(zǔ)則(zé)分別是(shì)20Ω與2.5Ω。

3.2 實(shí)驗結果分析

並網(wǎng)運行模式下，光伏(fú)逆(nì)變器(qì)的輸出功率為(wéi)210W，而無(wú)儲(chǔ)能(néng)孤(gū)島(dǎo)模態(tài)轉(zhuǎn)換(huàn)時，先(xiān)將(jiāng)空氣(qì)開(kāi)關(guān)切斷(duàn)，逆變器發(fā)現電(diàn)網存在故障(zhàng)後，會立即切斷(duàn)固態開關(guān)，並進(jìn)行模(mó)態轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換(huàn)過程中，原本在並網(wǎng)運(yùn)行模態下(xià)為74V的(dí)光伏電池端口(kǒu)電(diàn)壓(yā)，逐(zhú)步下降至(zhì)70V，而直流(liú)母綫電(diàn)壓先是小幅(fú)度下(xià)降，然後(hòu)快(kuài)速(sù)升高(gāo)，達(dá)到200V後保持(chí)穩(wěn)定，逆變(biàn)器(qì)輸出電壓(yā)及(jí)電流(liú)切換過程沒(méi)有(yǒu)出現(xiàn)衝(chōng)擊現(xiàn)象(xiàng)，逆(nì)變(biàn)器輸(shū)出功(gōng)率對負載(zǎi)需(xū)求進行跟(gēn)蹤後(hòu)，逐(zhú)步(bù)提(tí)升並穩(wěn)定(dìng)在(zài)360W（見(jiàn)圖3(a)）。而無儲能(néng)孤(gū)島(dǎo)切換至並(bìng)網(wǎng)運行模態實驗(yàn)中，無(wú)儲(chǔ)能孤島(dǎo)模(mó)態(tài)下(xià)逆變(biàn)器以360W進行功率輸出(chū)，向(xiàng)並網(wǎng)運行(háng)模態(tài)切換(huàn)時，逆變器(qì)輸出電(diàn)壓(yā)與電(diàn)網電(diàn)壓(yā)基本保(bǎo)持平(píng)衡，並(bìng)且閉合固(gù)態(tài)開(kāi)關後(hòu)，切換順暢完(wán)成。整(zhěng)個切換(huàn)過程中(zhōng)，直(zhí)流母(mǔ)綫的(dí)電壓一(yī)直保持在相(xiāng)對穩定的狀(zhuàng)態，而(ér)光伏電(diàn)池工作點處沒有出現(xiàn)過波(bō)不(bù)暢(chàng)的(dí)情(qíng)況。並網(wǎng)運行(háng)後，光(guāng)伏(fú)電(diàn)池的(dí)輸(shū)出(chū)功率(shuài)未超(chāo)過(guò)規

定的(dí)並網功(gōng)率(shuài)範圍(wéi)（見(jiàn)圖(tú)3(b)）。實驗(yàn)結(jié)果說明，按照本(běn)文提(tí)出(chū)的(dí)控製策(cè)略，可確(què)保(bǎo)光伏逆變(biàn)器(qì)在無(wú)儲(chǔ)能孤島運行及並網運(yùn)行(háng)模(mó)態(tài)下進(jìn)行相互間(jiān)的(dí)平滑切換。切換(huàn)實(shí)驗中逆變器輸(shū)出功(gōng)率的變化情(qíng)況(kuàng)詳(xiáng)見圖(tú)3所示。

圖(tú)3 切換(huàn)實驗中逆(nì)變(biàn)器(qì)輸(shū)出功率變(biàn)化情況

4安科(kē)瑞Acrel-2000MG微電網(wǎng)能(néng)量管理係統

4.1概述(shù)

Acrel-2000MG 儲能能(néng)量管(guǎn)理係(xì)統是安(ān)科(kē)瑞(ruì)專門針(zhēn)對(duì)工(gōng)商(shāng)業儲能(néng) 電站(zhàn)研(yán)製(zhì)的本地化能(néng)量管(guǎn)理(lǐ)係統，可實現了儲能(néng)電(diàn)站(zhàn)的數據采集(jí)，數據(jù)處(chǔ)理，數據存儲(chǔ)，數(shù)據查詢與(yǔ)分(fēn)析(xī)，可(kě)視(shì)化監控(kòng)，報(bào)警(jǐng)管理，統計(jì) 報表(biǎo)，策略管理，歷(lì)史曲綫等(děng)功能。其(qí)中策略管(guǎn)理(lǐ)，支(zhī)持(chí)多種(zhǒng)控(kòng)製策 略(lüè)選(xuǎn)擇(zé)，包含計劃曲(qū)綫(xiàn)，削(xiāo)峰(fēng)填穀，需量(liáng)控(kòng)製，防(fáng)逆(nì)流等。該(gāi)係(xì)統(tǒng)不 僅可以實現(xiàn)下(xià)級(jí)各儲能(néng)單(dān)元的統一(yī)監控(kòng)和(hé)管理(lǐ)，還(huán)可以實(shí)現與上級(jí)調 度係統(tǒng)和雲平(píng)台的數據通(tōng)訊(xùn)與(yǔ)交互(hù)，既(jì)能接(jiē)受上級(jí)調度指令，又可以(yǐ) 滿足遠程監控與運(yùn)維(wéi)，確保儲(chǔ)能係統(tǒng)安全，穩定(dìng)，可靠，經濟(jì)運行。

4.2應(yīng)用(yòng)場(cháng)景

適(shì)用於工(gōng)商業儲能(néng)電站，新能(néng)源配(pèi)儲電(diàn)站。

4.3係統結(jié)構

4.4係(xì)統功能

（1）實時(shí)監管

對微電網的運行進行(háng)實時(shí)監管，包含市電，光(guāng)伏(fú)，風電，儲(chǔ)能，充電(diàn)樁(zhuāng)及(jí)用電負荷，同時(shí)也(yě)包括(kuò)收(shōu)益數據，天氣狀況，節能減排等信息(xī)。

（2）智能監控

對係(xì)統環境，光(guāng)伏組(zǔ)件，光(guāng)伏(fú)逆變器，風電控(kòng)製逆變一(yī)體機，儲(chǔ)能(néng)電池，儲(chǔ)能變流器(qì)，用電設備(bèi)等(děng)進行實時監測，掌握微(wēi)電網係(xì)統的(dí)運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)況。

（3）功(gōng)率預(yù)測

對(duì)分(fēn)布(bù)式發電係(xì)統(tǒng)進行短(duǎn)期(qī)，超(chāo)短期(qī)發(fā)電功率預測，並展示合(hé)格(gé)率(shuài)及誤(wù)差(chà)分析。

（4）電能(néng)質量(liáng)

實現整個微(wēi)電(diàn)網係統(tǒng)範(fàn)圍內的(dí)電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)和電能(néng)可靠(kào)性(xìng)狀況進行持續性(xìng)的監(jiān)測。如電(diàn)壓諧(xié)波，電(diàn)壓(yā)閃(shǎn)變(biàn)，電(diàn)壓(yā)不(bù)平(píng)衡等(děng)穩態(tài)數(shù)據和電(diàn)壓暫(zàn)升/暫(zàn)降(jiàng)，電壓(yā)中(zhōng)斷暫態數(shù)據進行監(jiān)測分析及錄波(bō)展示(shì)，並對電壓，電流(liú)瞬變進(jìn)行監測。

（5）可視化(huà)運(yùn)行

實現微電網(wǎng)無人值(zhí)守，實(shí)現數(shù)字(zì)化(huà)，智能化，便捷化管(guǎn)理(lǐ);對重要負(fù)荷與(yǔ)設備(bèi)進行不(bù)間(jiān)斷監控。

（6）優(yōu)化控製

通過分析(xī)歷史(shǐ)用(yòng)電(diàn)數據(jù)，天(tiān)氣條件(jiàn)對負荷進行(háng)功(gōng)率(shuài)預測，並結合分布式電源出力與儲(chǔ)能(néng)狀態，實現經濟(jì)優化(huà)調度(dù)，以降(jiàng)低(dī)尖(jiān)峰或者(zhě)高峰時刻(kè)的(dí)用(yòng)電(diàn)量(liáng)，降(jiàng)低企(qǐ)業(yè)綜(zōng)合用電成(chéng)本(běn)。

（7）收(shōu)益分(fēn)析(xī)

用戶(hù)可以查看光(guāng)伏，儲(chǔ)能，充電樁(zhuāng)三部分的(dí)每天電量(liáng)和收(shōu)益(yì)數(shù)據(jù)，同(tóng)時可以(yǐ)切換(huàn)年報查看(kàn)每(měi)個(gè)月(yuè)的電(diàn)量和收益(yì)。

（8）能(néng)源(yuán)分析

通(tōng)過分析光(guāng)伏(fú)，風電(diàn)，儲(chǔ)能(néng)設備的(dí)發電(diàn)效(xiào)率，轉化(huà)效(xiào)率(shuài)，用於(yú)評(píng)估設備性能(néng)與狀態。

（9）策略配(pèi)置(zhì)

微電網配置主(zhǔ)要(yào)對(duì)微(wēi)電網係統組成，基礎(chǔ)參數，運(yùn)行策略及(jí)統(tǒng)計值進行(háng)設置(zhì)。其中策(cè)略包(bāo)含計劃曲(qū)綫，削(xiāo)峰填穀，需量控(kòng)製，新能(néng)源(yuán)消納，逆(nì)功(gōng)率控製等。

5硬件及(jí)其配(pèi)套產品(pǐn)

6 結語(yǔ)

為了滿足(zú)“雙(shuāng)碳”要求(qiú)，確保分布式光伏(fú)逆變器在(zài)電網(wǎng)故障情況下(xià)，在無(wú)電源(yuán)支持時(shí)能(néng)夠穩定運行(háng)，本文(wén)提出(chū)了無儲(chǔ)能光(guāng)伏(fú)逆(nì)變器多(duō)模態(tài)控製(zhì)模(mó)式(shì)，並(bìng)運用並網(wǎng)平(píng)滑(huá)切換技(jì)術(shù)確(què)保並網(wǎng)運行(háng)模(mó)式能(néng)夠順(shùn)暢，快(kuài)捷(jié)轉(zhuǎn)換(huàn)為無(wú)儲(chǔ)能孤(gū)島運行(háng)模式。對(duì)比(bǐ)以(yǐ)往(wǎng)常用(yòng)的(dí)傳統控製策略，本文所提出(chū)的新型控(kòng)製(zhì)方(fāng)法(fǎ)，創(chuàng)新(xīn)在(zài)於可在不(bù)超過(guò)功(gōng)能點(diǎn)範圍內(nèi)情(qíng)況下，深度挖(wā)掘(jué)光伏(fú)的穩定運行(háng)潛力(lì)，減少(shǎo)了對(duì)外(wài)部(bù)電源的依賴度(dù)，保證(zhèng)了並(bìng)網兩(liǎng)種模態的(dí)順暢切換，降(jiàng)低(dī)了(liǎo)電壓(yā)電流(liú)衝擊(jī)現象(xiàng)的(dí)發生率。實驗結果(guǒ)驗證，本文所(suǒ)提(tí)出的控製(zhì)策(cè)略(lüè)與(yǔ)模態(tài)切換(huàn)技(jì)術(shù)應用策略具有一定的可(kě)行性。

參(cān)考文獻

[1] 張新春.微電網(wǎng)逆變(biàn)器(qì)並/離網(wǎng)運行(háng)及其平(píng)滑(huá)切換控製研究(jiū)[D].蘭(lán)州(zhōu)理工大(dà)學(xué), 2023.

[2] 張新春,楊(yáng)偉軍,林澤宏(hóng)等.光伏(fú)逆(nì)變(biàn)器(qì)互(hù)通分頻帶滑動模(mó)態(tài)控製(zhì)設(shè)計(jì)[J]. 電力係(xì)統保護與控製, 2019,

[3] 王(wáng)潤(rùn)蘭(lán)，黃(huáng)孟(mèng)欣，麼瑤.“雙碳”背景(jǐng)下(xià)無儲能(néng)光(guāng)伏逆變器(qì)多模(mó)態控(kòng)製(zhì)與(yǔ)並(bìng)離網(wǎng)平(píng)滑切換技術(shù)研究

[4] 安科(kē)瑞企(qǐ)業微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手(shǒu)冊.2022年05版